Полиамонд
Полиамонд (англ. polyiamond)[1][2] или треуго́льный мо́нстр (англ. triangular animal)[3][4][5] — геометрическая фигура в виде многоугольника, составленного из нескольких одинаковых равносторонних треугольников, примыкающих друг к другу по рёбрам. Полиамонды можно рассматривать как конечные подмножества треугольного паркета со связной внутренностью.
Наряду с полимино, полиамонды широко распространены в занимательной математике, в частности, в задачах на составление фигур[6][7][8], на замощение плоскости[9].
Количество
[править | править код]Одним из основных вопросов о полиамондах является вопрос о количестве полиамондов, которые можно составить из данного числа треугольников. Как и в случае полимино, различают «свободные» («двусторонние») полиамонды, для которых повороты и отражения не считаются различными формами; «односторонние», когда фигуры при зеркальных отражениях считаются различными, и «фиксированные», различаемые также и при поворотах.
В следующей таблице указано число n-амондов разных типов вплоть до n = 12.
n | полиамонды | псевдополиамонды[10][11] | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
двусторонние | односторонние | фиксированные | двусторонние | |||
все | с отверстиями | без отверстий | ||||
A000577 | A070764 | A070765 | A006534 | A001420 | (нет) | |
1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 2 | 1 |
2 | 1 | 0 | 1 | 1 | 3 | 3 |
3 | 1 | 0 | 1 | 1 | 6 | 11 |
4 | 3 | 0 | 3 | 4 | 14 | 75 |
5 | 4 | 0 | 4 | 6 | 36 | - |
6 | 12 | 0 | 12 | 19 | 94 | - |
7 | 24 | 0 | 24 | 43 | 250 | 40 609[11] |
8 | 66 | 0 | 66 | 120 | 675 | - |
9 | 160 | 1 | 159 | 307 | 1838 | - |
10 | 448 | 4 | 444 | 866 | 5053 | - |
11 | 1186 | 25 | 1161 | 2336 | 14 016 | - |
12 | 3334 | 108 | 3226 | 6588 | 39 169 | - |
Другие последовательности OEIS, связанные с полиамондами:
- Последовательность A096361 в OEIS: площадь (в треугольниках), покрываемая всеми n-амондами;
- Последовательность A030223 в OEIS: число n-амондов с зеркальной симметрией;
- Последовательность A030224 в OEIS: число n-амондов без зеркальной симметрии.
Примеры
[править | править код]Название | Число фигур | Фигуры | ||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Мониамонд (мономонд) | 1 |
| ||||||||||||
Диамонд | 1 |
| ||||||||||||
Триамонд | 1 |
| ||||||||||||
Тетриамонд | 3 |
| ||||||||||||
Пентиамонд | 4 |
| ||||||||||||
Гексиамонд | 12 |
|
Терминология
[править | править код]Фрэнк Харари в своих публикациях называл n-мино «n-клеточными животными». В статье «Шахматные доски и полимино» в журнале American Mathematical Monthly Соломон Голомб предложил использовать треугольное или шестиугольное замощение вместо квадратного паркета, введя термины «треугольные монстры» и «шестиугольные монстры» для обозначения соответствующих полиформ[4].
Термин «полиамонд» был придуман математиком Т. О’Берном из Глазго по аналогии с «полимино» и одним из английских названий ромба — диамонд (англ. diamond). Поскольку диамонд можно составить из двух равносторонних треугольников, то фигуру из трёх равносторонних треугольников О’Берн назвал триамондом, из четырёх — тетриамондом и т. д. О’Берн также придумал большинство названий гексиамондов[2][3][4] (см. табл.)
См. также
[править | править код]Примечания
[править | править код]- ↑ 1 2 Weisstein, Eric W. Polyiamond (англ.) на сайте Wolfram MathWorld.
- ↑ 1 2 Гарднер М. Математические новеллы / Пер. с англ. Ю. А. Данилова. Под ред. Я. А. Смородинского. — М.: Мир, 1974. — С. 20 — 31.
- ↑ 1 2 3 Голомб С.В. Полимино = Polyominoes / Пер. с англ. В. Фирсова. Предисл. и ред. И. Яглома. — М.: Мир, 1975. — С. 143 — 147. — 207 с.
- ↑ 1 2 3 4 Golomb, S.W. Polyominoes: Puzzles, Patterns, Problems, and Packings (англ.). — Princeton, NJ: Princeton University Press, 1994. — P. 90 — 93.
- ↑ George E. Martin. Polyominoes: a guide to puzzles and problems in tiling (англ.). — MAA, 1996. — ISBN 0-88385-501-1. The Animals.
- ↑ Polyiamonds . The Poly Pages. Дата обращения: 9 октября 2015. Архивировано 4 марта 2016 года.
- ↑ David Goodger. An Introduction to Polyiamonds . Дата обращения: 9 октября 2015. Архивировано 15 октября 2015 года.
- ↑ David Goodger. Polyiamonds: Puzzles & Solutions . Дата обращения: 9 октября 2015. Архивировано 15 октября 2015 года.
- ↑ Glenn C. Rhoads. Planar tilings by polyominoes, polyhexes, and polyiamonds . Journal of Computational and Applied Mathematics. Дата обращения: 9 октября 2015. Архивировано 24 сентября 2015 года.
- ↑ Col. George Sicherman. Galvagni Figures for Polymings . Polyform Curiosities. Дата обращения: 10 октября 2015. Архивировано 4 марта 2016 года.
- ↑ 1 2 Peter Esser. Pseudo Polyiamonds . Yahoo Groups (25 ноября 2010). Дата обращения: 10 октября 2015. Архивировано 6 марта 2016 года.
Ссылки
[править | править код]- Журавлёв В.М. Горизонтально-выпуклые полиамонды и их производящие функции // Математическое просвещение. — 2013. — Вып. 17. — С. 107—129.
- Треугольные и шестиугольные "монстры" Архивная копия от 20 августа 2013 на Wayback Machine, Библиотека по математике